第十七章 欧姆定律(举一反三·重难点训练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-08-28
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摘要:
**基本信息**
以13类题型系统覆盖欧姆定律全考点,从实验探究到综合应用,构建“概念-计算-分析-拓展”递进式训练体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验探究|3题|控制变量法应用,故障分析|从电流与电压、电阻关系实验出发,建立欧姆定律实验基础|
|概念理解|4题|公式辨析,图像意义|深化电阻特性认知,衔接I-U图像物理意义|
|电路计算|6题|串并联规律,动态变化|从基础计算到电路状态分析,体现规律应用进阶|
|综合应用|4题|特殊测电阻,极值问题|融合实验与计算,培养科学探究与问题解决能力|
内容正文:
第十七章 欧姆定律
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系实验】 1
【题型2 欧姆定律概念理解、公式辨析】 4
【题型3 已知 U、I、R 中两个量,简单计算求第三个量】 6
【题型4 串联电路欧姆定律计算(分压规律)】 8
【题型5 并联电路欧姆定律计算(分流规律)】 11
【题型6 动态电路分析‑滑动变阻器型】 14
【题型7 动态电路分析‑开关通断变化型】 17
【题型8 伏安法测定值电阻实验】 20
【题型9 故障电路分析】 23
【题型10 图像题】 25
【题型11 特殊方法测电阻】 28
【题型12 欧姆定律范围极值问题(安全取值)】 31
【题型13 欧姆定律综合题】 36
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系实验】
1.(25-26•九年级上·河南鹤壁•期末)小明同学在探究“通过导体电流与电压的关系”时,测量并记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析他连接的电路是( )
U/V
2.4
2.2
1.8
1.4
1.0
0.6
I/A
0.12
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
A B C D
【答案】A
【详解】数据分析:正常探究“电流与电压关系”时,电阻一定,电流应随电压增大而增大(成正比)。但表格数据:U/V:2.4→2.2→1.8→1.4→1.0→0.6(逐渐减小)I/A:0.12→0.16→0.24→0.32→0.40→0.48(逐渐增大)说明:电压表并非并联在定值电阻两端,而是并联在滑动变阻器两端。滑片向左移动→滑动变阻器接入电阻变小→电路总电阻变小→电流I变大;定值电阻电压变大,滑动变阻器电压变小。这与表格中“电压减小、电流增大”完全吻合。电路判断结论小明连接的电路是:电压表并联在滑动变阻器两端的电路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(25-26•九年级上·四川雅安•期末)某兴趣小组设计了图中甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“”,并用笔画一条线代替线,将电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应处于___________ 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最___________ (选填“左”或“右”);
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻___________; (选填“短路”或“断路”)
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则此时通过定值电阻的电流为___________。调节滑动变阻器,继续进行实验,实验数据记录如下表,根据表格中数据,在图丙坐标系中画出电流与电压的关系图像________;
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流
0.06
0.09
0.12
0.18
0.3
(5)分析表中数据可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________ 。
【答案】(1)
(2) 断开 左
(3)断路
(4) 0.24
(5)正比
【详解】(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,电压表应与定值电阻并联,电流表应与定值电阻、滑动变阻器串联,所以连接定值电阻右端接线柱和电流表“0.6A”接线柱的导线是错误的。
(2)开关与滑动变阻器操作连接电路时,开关应处于断开状态,防止连接过程中短路烧毁元件。
闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到最大阻值端,图甲中滑动变阻器右下与左上接入,所以应将滑片移到左端。
(3)电流表无示数,说明电路存在断路故障,电压表有示数,说明电压表串联入电路测电源电压,故电路故障可能是定值电阻断路。
(4)图乙电流表量程为0~0.6A量程,分度值0.02A,指针指0.24A处,电流为0.24A。
在图丙坐标系中,以电压U为横坐标、电流I为纵坐标,根据表格数据依次在坐标系中描出(0.6,0.06)、(0.9,0.09)等 6 个点,用平滑直线连接各点,图像为过原点的直线。
(5)图丙图像为过一条过原点的直线,所以当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
3.(25-26•九年级上·福建南平•期末)如图乙所示在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,已知电源电压恒为4V,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“最左”或“最右”)端;
(2)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外,还有______ 的作用;
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______ ;
(4)实验中,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,应把变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住______ ;
(5)根据实验数据,作出I-R图像如图乙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______ 。
【答案】(1)最右
(2)控制R两端的电压不变
(3)电阻R断路
(4) 左 电压表
(5)反比
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最右端。
(2)探究电流与电阻的关系,应不断改变电阻阻值,且控制电阻两端电压不变,所以滑动变阻器除可以保护电路外,其主要作用是控制电阻两端电压不变。
(3)闭合开关,发现电流表几乎没有示数,说明是断路,电压表示数始终接近电源电压,则电压表的两端与电源相通,则造成这一现象的原因可能是电阻断路。
(4)探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端电压不变。根据串联电路的分压原理,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,电压表示数变小,为控制电阻两端电压不变,应减小变阻器两端的电压,即应减小变阻器接入电路的阻值,所以应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表,直至电压表示数等于控制的电压值。
(5)由图乙可知,定值电阻两端电压不变时,电流随电阻增大而减小,且电流与电阻的乘积为定值,因此结论为:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【题型2 欧姆定律概念理解、公式辨析】
4.(25-26•九年级上·山东枣庄•期末)由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中不正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关
【答案】ABC
【详解】电阻是导体本身的一种性质,它的大小只由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流无关。公式只是计算电阻大小的数学式,不是电阻大小的决定式,即使导体两端电压为零时,导体本身的电阻也不会消失。故ABC错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选ABC。
5.(25-26•九年级上·江西景德镇•期末)小江同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功率
【答案】C
【详解】根据控制变量法可知,探究电流与电阻的关系时要保持定值电阻两端的电压不变,结合可知在I-R图像中阴影部分面积表示的物理量为电压,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(25-26•九年级上·江西鹰潭•期末)定值电阻R两端的电压为U,通过它的电流为I,根据欧姆定律就I、U、R,三者之间的关系,以下图像描述正确的是( )
A B C D
【答案】AC
【详解】AB.导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,随着电流的增大,电阻不变,故A正确,B错误;
CD.当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,导体两端的电压为零,通过导体的电流为零,电流与电压的变化关系为过原点的直线,故C正确,D错误。
故选AC。
7.(25-26•九年级上·贵州毕节•期末)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1______R2 (选填“>”“=”或“<”),其中R2=________Ω。
【答案】 < 20
【详解】[1]如图,当电流一定时,阻值越大,电压越大,故R2的阻值大于R1的阻值。
[2]由图像可知,当U=5V时,电流I=0.25A,其中R2的阻值为
其中R2的阻值为20Ω。
【题型3 已知 U、I、R 中两个量,简单计算求第三个量】
8.(25-26•九年级上·湖北十堰•期末)一个小灯泡正常发光时电阻为5Ω,通过它的电流为500mA,则该小灯泡正常发光时两端的电压为__________V。
【答案】2.5
【详解】由题意知,小灯泡正常发光时电阻为5Ω,通过它的电流为500mA=0.5A,则该小灯泡正常发光时两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
9.(25-26•九年级上·广西百色•期末)小刚学习了“欧姆定律”之后,为了解铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3V的电压,测出通过铅笔芯的电流是150mA,则该铅笔芯的电阻为___________Ω;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时,通过它的电流是________A。
【答案】 20 0.3
【详解】[1]该铅笔芯的电阻为
[2]若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时,通过它的电流是
10.(25-26•九年级上·天津武清•期末)小王同学连接了如图所示电路,电源电压可调,闭合开关后,电压表的示数是3V,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电阻R的阻值。
(2)某次小王调节电源电压后,电流表的示数为0.5A,则电压表示数多少伏?
【答案】(1)
(2)5V
【详解】(1)由电路图可知,电压表测量电阻R两端的电压U,电流表测量通过电阻R的电流I,由 可得,电阻R的阻值为
(2)电阻R是定值电阻,其阻值不随电压和电流的改变而改变,所以R 仍为10Ω,根据欧姆定律 可得,此时电压表示数即电阻两端的电压为
11.(25-26•九年级上·山东日照•期末)在相距50km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修人员在甲地利用电源、电压表和电流表连接成如图所示的电路进行测量:当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A。由此可判断短路位置离甲地的距离为( )
A.40km B.30km C.20km D.10km
【答案】C
【详解】根据欧姆定律可得,输电线的总电阻
输电线的总长度
短路位置离甲地的距离为。
故选C。
【题型4 串联电路欧姆定律计算(分压规律)】
12.(25-26•九年级上·辽宁葫芦岛•期末)有两个定值电阻甲和乙,甲标有“10Ω 0.5A”的字样,乙标有“20Ω 0.3A”的字样。如果把它们串联起来,电路两端允许加的最大电压为______V;如果把它们并联起来,干路中允许通过的最大电流为______A。
【答案】 9 0.75
【详解】[1]串联电路电流处处相等,为保证元件安全,电路中最大电流取两电阻额定电流的较小值,即,总电阻。由欧姆定律可知最大电压
[2]并联电路各支路电压相等,先算两电阻的额定电压
甲的额定电压
乙的额定电压
为保证安全,电源最大电压取较小额定电压,即
此时甲支路电流(甲正常工作 ),乙支路电流
干路最大电流
13.(25-26•九年级上·湖南张家界•期末)半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大,现有一个利用某种半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化的关系图像如图甲所示。某物理兴趣小组的同学利用这个热敏电阻设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度,已知定值电阻,电源两端的电压保持不变。
(1)当环境温度为时,电流表的示数为,求电源两端的电压U;
(2)当电流表的示数为时,则此时热敏电阻所检测出的温度是多少?
【答案】(1);(2)40℃
【详解】(1)当t=20℃时,由图象知半导体的电阻R=50,电路电流I=0.2A,根据
得
电源电压U为
(2)当I'=0.4A时,定值电阻电压U'1
此时半导体两端电压为
此时半导体电阻为
当半导体电阻阻值是20Ω时,由图象知环境温度是40℃。
答:(1)电源电压是12V。
(2)电流表的示数为0.4A时,当时的环境温度是40℃。
14.(25-26•九年级上·安徽滁州•期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为______Ω,电源电压为______V.
【答案】 10 12
【详解】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R1=20Ω时,电路中的电流I1=0.4A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,由I=U/R可得,电源的电压:
U=I1(R0+R1)=0.4A×(R0+20Ω),
由图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R2=30Ω时,电压表的示数U0=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
I2=U0/R0=3V/R0,
电源的电压:
U=I2(R0+R2)=3V/R0×(R0+30Ω),
因电源的电压不变,所以,
0.4A×(R0+20Ω)=3V/R0×(R0+30Ω),
整理可得:
0.4R02+5Ω×R0-90Ω=0,
解得:
R0=10Ω,R0=-22.5Ω舍去,
电源的电压
U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V
15.(25-26•九年级上·宁夏吴忠•期末)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为________Ω,电源电压为________V.
【答案】 3 1.5
【详解】[1][2]由图知,两电阻串联,电压表 测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为
…….①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为
…….②
联结①②,解得
【题型5 并联电路欧姆定律计算(分流规律)】
16.(25-26•九年级上·新疆克拉玛依•期末)在某温度下,两个电路元件A和B中的电流与电压的关系如图所示。
(1)由图可知,元件______中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律;
(2)将A和B串联后接在电源两端,测得通过电路的电流为0.2A,元件A的电阻为______Ω;
(3)将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,通过A和B的总电流为______A。
【答案】 A 5 0.7
【详解】(1)[1]读图可知,元件A的电流-电压图像为直线,说明它的电流与其两端电压成正比,遵循欧姆定律。
(2)[2]当通过A的电流为0.2A时,读图可知,此时其两端电压为1V,则其电阻为
(3)[3]当两个元件两端电压均为2V时,读图可知,通过它们的电流分别为0.4A、0.3A,则干路中电流为
17.(25-26•九年级上·青海果洛•期末)如图所示,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关___________,
若此时电流表和的示数之比为2∶5,则R1与R2的电阻之比为___________,R1与R2两端的电压之
比为___________。
【答案】 S1、S3 3∶2 1∶1
【详解】[1]两个电阻的两端分别连在一起,然后接到电路中,这两个电阻是并联的。当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,两个电阻的两端分别连在一起,R1与R2组成并联电路。
[2]电流表A1测量支路R1的电流I1,电流表A2测量干路的电流I,由并联电路电流的规律,则支路R2的电流
I2=I-I1
由并联电路各支路电压相等和U=IR可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故有
即
故
[3]两电阻并联,它们两端的电压相等,R1与R2两端的电压之比为1∶1。
18.(25-26•九年级上·上海徐汇•期末)如图所示电路,电阻R1=30Ω,只闭合开关S1,电流表A的示数为0.2A,由此可知电源电压为______V;再闭合S2后,电流表A的示数变化了0.15A,R2的阻值为______Ω,电压表V的示数为______V。
【答案】 6 40 6
【详解】[1]只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表A测电路中的电流,由可得,电源的电压
[2][3]再闭合开关S2后,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电压表测量电源电压;则电压表V的示数仍为6V。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变。又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路上电流变大,即此时通过R2的电流
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电阻R2的阻值
19.(25-26•九年级上·重庆巴南•期末)如图所示电路,R2=10Ω,电源电压保持不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.4A。求:
(1)求电源电压;
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数为0.2A,则R1的电阻是多少Ω?
(3)当S2断开,S1、S3闭合时,求电流表的示数。
【答案】(1)4V
(2)10Ω
(3)0.8A
【详解】(1)当闭合,、断开时,电路为只有接入的简单电路,电流表测量电路电流。已知,电流,根据欧姆定律得,电源电压
(2)当闭合,、断开时,与串联,电流表测量串联电路的电流,此时电流,根据欧姆定律,电路总电阻
根据串联电路电阻规律
得
(3)当断开,、闭合时,与并联,电流表测量干路电流。并联电路中各支路电压等于电源
电压;通过的电流
通过的电流
根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和
即电流表示数为。
【题型6 动态电路分析‑滑动变阻器型】
20.(25-26•九年级上·北京石景山•期末)在欧姆定律一章的综合实践活动中,小明设计了如图所示的调光台灯,闭合开关,用电压表和电流表对调节过程进行研究,在调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电压表V1的示数不变 B.电流表A的示数变小
C.电压表V1的示数变小 D.电压表V2的示数变大
【答案】CD
【详解】由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,测滑动变阻器两端的电压,测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器阻值变小时,灯泡会变亮,此时电路中总电阻会变小,在电源电压不变的情况下,电流表的读数会变大,根据欧姆定律可知,小灯泡的电压
小灯泡的电压会变大,即的示数会变大;而滑动变阻器的电压
电源电压U不变时,滑动变阻器的电压U1会变小,即的示数会变小。
综上所述,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
21.(25-26•九年级上·河北邯郸•期末)如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,为定值电阻,为电阻丝,滑片与电阻丝接触良好。无风时,滑片在A处;有风时,滑块与滑片一起向左移动。闭合开关,当风速增大时下列分析正确的是( )
A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
【答案】B
【详解】AB.由图得,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路电流。风速越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电流表示数变大,变阻器接入电路中电阻变小,由串联电路电阻越小分得的电压越小,电压表示数变小,故A错误,故B正确;
C.电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器接入电路的电阻,变阻器接入电路的电阻变小,则比值变小,故C错误;
D.由串联电路电压特点得,滑动变阻器两端的电压变化量等于定值电阻R0两端的电压变化量,串联电路电流处处相等,则电流表示数变化量等于定值电阻R0的电流变化量,由欧姆定律得,滑动变阻器的滑片移动前后,R0的电压分别为、
则
即
则为定值,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故D错误。
故选B。
22.(25-26•九年级上·山西朔州•期末)某同学设计了一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示。R为定值电阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电流表示数变大、电压表示数变小
B.天然气浓度增大,电流表、电压表示数都变小
C.天然气浓度减小,电流表变大、电压表示数变小
D.天然气浓度减小,电流表、电压表示数都变小
【答案】D
【详解】由图甲知道,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路电流。由图乙知道,天然气浓度增大,R2阻值变小;天然气浓度减小,R2阻值变大;天然气浓度减小时,R2阻值变大,根据串联电路的分压规律知道,R2分到的电压变大,电路中总电阻变大,由欧姆定律知道,电路电流变小,电阻R1两端的电压变小,即电流表示数、电压表示数均变小;同理可知,天然气浓度增大时,电流表示数、电压表示数均变大,故D正确,ABC错误。
故选D。
23.(25-26•九年级上·内蒙古乌海•期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数______,电流表示数______,电压表示数与电流表示数的比值______。(均选填“变小”“不变”或“变大”)
【答案】 不变 变小 不变
【详解】[1][2][3]由图可知,开关S闭合,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,A1测R1支路电流,电压表测电源电压。滑片P向右移动时,R2接入电路中的电阻变大。由欧姆定律可知,通过R2的电流变小。由于并联电路各支路工作互不影响,则通过R1的电流不变,则电流表A1示数不变。由于电源电压不变,则电压表的示数不变。由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,干路上的电流表A2示数变小。电压表示数与电流表A1示数不变,则其比值不变。
【题型7 动态电路分析‑开关通断变化型】
24.(25-26•九年级上·辽宁沈阳•期末)如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.闭合、,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若将两表的位置对调,闭合后,两表都被烧坏
C.若被短,闭合、后,不亮,仍亮,电流表损坏
D.若先闭合,再闭合,电压表和电流表的示数之比将变小
【答案】D
【详解】A.同时闭合两个开关,两灯并联,由并联电路电压的规律,两灯电压相同,因为两灯的规格不一定相同,由欧姆定律可知,通过两只灯泡的电流不一定相同,故A错误;
B.若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联。如图电源为两节干电池,总电压为3V,不超过电压表量程,又因电压表内阻很大,电路的电流很小,两表都不会被烧坏,故B错误;
C.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L2也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路,电流表和电源损坏,故C错误;
D.若先闭合,此时电路中只有L1接入电路,电压表测量电源电压U,电流表测量通过L1的电流I1,电压表和电流表的示数之比为
再闭合S2,两灯泡并联,电压表测量电源电压U不变,电流表测量干路电流
此时电压表和电流表的示数之比为
因为并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,即,所以电压表和电流表的示数之比将变小,故D正确。
故选D。
25.(25-26•九年级上·黑龙江双鸭山•期末)如图所示电路,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=8Ω,R3不知道为多少。当开关K扳到位置1时,电压表V读数为2.0V,当开关扳到位置2时,电压表读数可能是( )
A.2.2V B.1.9V C.1.5V D.1.4V
【答案】B
【详解】由电路图可知,当开关K扳到位置1时,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
电压表的示数
则
U=0.2A×(10Ω+R3)
当开关扳到位置2时,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,则电路中的电流
电压表的示数
所以
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
26.(25-26•九年级上·吉林松原•期末)在如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等。闭合开关S,四个电路中电流表的示数、、 、由大到小排列是 ______ 。
【答案】
【详解】设电源电压均为2V,电阻R的阻值均是,则甲图电流表示数是
乙图电流表示数是
丙图中开关闭合后,电流表所测电阻被短路,故无示数。
丁图电流表示数是
故四个图电流由大到小排列为。
27.(25-26•九年级上·江苏连云港•期末)某电热器内部的电路结构如图所示,R1、R2为加热电阻丝()。下列是电阻丝的四种连接方式,其中说法正确的()
A.甲的连接方式电路总电阻最小
B.乙的连接方式电路总电阻最小
C.丙的连接方式电路总电阻最小
D.丁的连接方式电路总电阻最小.
【答案】D
【详解】A.甲的连接方式中,R1被短路,电路为R2的简单电路,电路的电阻为R2;
B.乙的连接方式中,R1、R2串联,电路总电阻为;
C.丙的连接方式中,R2被断路,电路为R1的简单电路,电路的电阻为R1;
D.丁的连接方式中,R1、R2并联,电路总电阻为,电阻的大小
由以上分析可知,D选项电路总电阻最小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【题型8 伏安法测定值电阻实验】
28.(25-26•九年级上·浙江舟山•期末)在用伏安法测量电阻的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,其中不必要的一条是( )
A.连接电路时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B.开关应该接在靠近电源电流流出的一端
C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D.向电路中连接开关时,应该将开关断开
【答案】B
【详解】A.滑动变阻器在实验中起保护电路的作用,在开关闭合前,应把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件,故A是必要的,不符合题意;
B.开关在电路中的作用是控制电路的通断,与开关是否靠近电源正极一端无关,故B不必要,符合题意;
C.电压表与被测电阻并联,电流表与被测电阻串联,属于正确的接法。故C是必要的,不符合题意;
D.实验开始前,开关应处于断开的状态,防止在连接线路时,某些地方不合适引起电路中的电流过大烧坏元件;故D是必要的,不符合题意。
故选B。
29.(25-26•九年级上·安徽芜湖•期末)如图所示,甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻R时所设计的电路。则( )
A.甲图设计更加简洁、合理
B.乙图设计较复杂、不合理
C.甲、乙两图设计均合理
D.乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
【答案】D
【详解】图甲直接利用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量通过电阻的电流,由欧姆定律可以求出电阻值,图乙与图甲比较可知,图乙的电路中串联一个滑动变阻器,滑动变阻器即可以保护电路,也可以改变电阻两端的电压,进行多次测量求平均值,减小误差,所以,图乙设计更合理,滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用。
故选D。
30.(25-26•九年级上·福建宁德•期末)如图所示是“伏安法测量电阻”部分电路的两种接法,由于电流表和电压表本身都有电阻,所以测量会有误差,关于测量阻值实验误差的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图测量值大于实际值,测量值本质是电流表电阻和待测电阻串联的总电阻
B.甲图测量值小于实际值,测量值本质是电压表电阻和待测电阻并联的总电阻
C.乙图测量值大于实际值,因为电压表测量的是电流表和的电压之和
D.的阻值较小时为减小误差应选用图甲的方案
【答案】BCD
【详解】AB.甲图电压表与待测电阻并联在电路中,电流表测量电路中的总电流,此时电路中测量的是
电压表V和待测电阻并联时的总电阻,根据并联电路的电阻特点可知,所测电阻值偏小,故A错误,
B正确;
C.乙图电流表与待测电阻串联在电路中,电压表测量电流表与待测电阻的总电压,此时电路中测量的是电流表A和待测电阻串联时的总电阻,根据串联电路的电阻特点可知,所测电阻值偏大,故C正确;
D.待测电阻越小,甲方案电压表的分流作用越小,电流表测的电流越接近流过电阻的真实值,实验误差越小,故D正确。
故选 BCD。
31.(25-26•九年级上·江西新余•期末)在用“伏安法测电阻”实验中,电源电压保持3V不变,Rx约为。
(1)“伏安法测量电阻”的实验原理是____________________ 。
(2)张芳同学按图甲正确连接电路后进行实验,某次实验中电流表、电压表示数如图乙所示,则此时电路中的电流为________A,Rx两端的电压为________V,被测电阻Rx=_______。
(3)张芳同学改变待测电阻两端电压进行多次实验,根据实验数据绘制出Rx的I﹣U图像如图丙中A所示。小燕同学将定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出的I﹣U图像如图丙中B所示。观察丙图发现小灯泡的I﹣U图像是曲线而不是一条直线,是因为__________________。
【答案】(1)
(2) 0.3 2.5 8.3
(3)灯丝的电阻随温度升高而增大
【详解】(1)实验是通过测量电阻的电压和电流,利用计算电阻,故实验原理是。
(2)由图和题意可知,电流表选用的量程为,分度值为0.02A,示数为0.3A。
电压表选用的量程为,分度值为0.1V,示数为2.5V。
则
(3)灯泡的I﹣U图像是一条曲线而不是一条直线,原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。
【题型9 故障电路分析】
32.(25-26•九年级上·山东菏泽•期末)电源两端电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作,过了一
会,突然一个灯泡不亮,两电表示数都变大,则电路出现了故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路
C.灯L2断路 D.灯L2短路
【答案】D
【详解】由图可知,两灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L1两端电压;
A.若灯L1断路,则电流表示数为0,两灯都不亮,故A不符合题意;
B.若灯L1短路,则电压表示数为0,故B不符合题意;
C.若灯L2断路,两灯都不亮,电压表和电流表都无示数,故C不符合题意;
D.若灯L2短路,则灯L2不发光,电路中的总电阻减小,故电路中的电流变大,电压表测量电源电压,电压表示数变大。故D符合题意。
故选D。
33.(25-26•九年级上·河南漯河•期末)如图所示,闭合开关S后,发现L1、L2两灯都不亮,将一根导线的两端分别接到a、b点(或接到c、d点)时,两灯都不亮;接到d、e点时,只有一只灯泡发光。若电路故障只有一处,则可能是( )
A.灯泡L1灯丝断了 B.开关S接触不良
C.灯泡L1灯丝短路 D.灯泡L2灯丝断了
【答案】A
【详解】ABD.用一段导线的两端接触a、b两点或c、d两点时,两灯都不亮,说明此时电路仍是断路;当导线接触d、e两点时,只有一只灯泡发光,此时导线代替了灯L1(L1一定不发光),所以此时一定是灯泡L2发光(L2灯丝完好),此时电路处于通路状态(开关没有问题),由此说明该电路的故障是由于灯泡L1断路造成的,故A符合题意,BD不符合题意;
C.由电路图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,或两灯均短路,故C不符合题意。
故选A。
34.(25-26•九年级上·湖北黄石•期末)如图甲所示,和串联在电路中,闭合开关,电压表和的示数均为;如图乙所示,和并联在电路中,闭合开关,电流表和的示数均为。下列判断正确的是( )
A.短路,断路 B.断路,短路
C.和都发生短路 D.和都发生断路
【答案】A
【详解】图甲中,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量定值电阻R1电压,两电压表示数相同,说明电压表V2两端的电压等于电源电压,则故障为R1开路或者R2短路;图乙中两电阻并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量R3电流,两电流表示数相等,说明干路电流等于R3电流,则故障为R4断路导致,故A正确,BCD错误。
故选A。
35.(25-26•九年级上·湖南湘西•期末)电阻R1和R2的阻值规格均为2R0,电阻R3的阻值规格为R0。小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转;然后用R3替换R1,与替换前相比,电流表示数减小了。经过思考后,小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断:
(1)电路中的故障可能是______或______。
(2)若故障原因是短路,替换后电流表示数为______,电压表示数为______(请用、表示)。
【答案】(1) 电阻R1短路 电阻R3断路
(2) 2I0 4I0R0
【详解】(1)[1][2]小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转,说明电路是通路,用R3替换R1,因R3的电阻小于R1的电阻,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流应增大,而与替换前相比,电流表示数减小了I0,说明替换后电路中的总电阻变大了或者电路出现断路现象,所以故障原因可能是电阻R1短路或者电阻R3断路。
(2)[1][2]若故障原因是短路,即替换前和串联,电阻R1短路,电路中仅有R2,电流表示数为通过电路的电流,根据欧姆定律可得,
替换后,R3和R2串联,电压表并联在R2两端,此时电流表示数为通过电路中的电流,根据欧姆定律可得,
电压表示数为电阻R2两端的电压,根据欧姆定律可得,
由题意可知,电流表示数减小了I0,即,可得
解得
所以替换后电流表的示数为
电压表示数为
【题型10 图像题】
36.(25-26•九年级上·广东河源•期末)图甲是探究欧姆定律的实验电路,电源电压恒定,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2示数变化关系的图像。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是3V
B.定值电阻阻值是10Ω
C.当电压表V1、V2的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
D.图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图像
【答案】BD
【详解】由图得,变阻器R1、定值电阻R2串联,电压表V1测量变阻器R1的电压,电压表V2测量变阻器R2电压,电流表测量电路中的电流。
D.由欧姆定律得,定值电阻R2的电压随电流变大而变大;由串联电路分压特点得,当定值电阻R2电压变大时,变阻器的电压变小,所以当电路中电流变大时,变阻器R1的电压变小,定值电阻R2的电压变大,则图乙中图像a表示变阻器R1的电流与电压图像、图像b表示定值电阻R2的电流与电压图像,故D正确;
A.由图乙得,当电流为0.3A时,变阻器R1、定值电阻R2的电压分别为3V,则电源电压为
故A错误;
B.由欧姆定律得,定值电阻阻值是
故B正确;
C.由图像与欧姆定律得,当电压表V1、V2的示数相等为3V时,变阻器接入电路中电阻为
当变阻器电压最大为5V时,电路中电流最小为0.1A,此时变阻器接入电路中电阻最大,由欧姆定律得,变阻器的最大电阻为
说明当电压表V1、V2的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点偏右位置,故C错误。
故选BD。
37.(25-26•九年级上·山东泰安•期末)某电子元件通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,该元件的电阻变大
B.对应P点,该元件的电阻为R=
C.对应P点,该元件的电阻为R=
D.该元件为非线性元件,欧姆定律不满足,所以不能用公式R=
【答案】AB
【详解】A.I-U图像的斜率表示电阻的倒数。由图得,I-U图像的斜率越来越小,因此随着所加电压的增大,该元件的电阻变大,故A正确;
BC.由图像可知,P点时,当其两端电压为U1时,通过的电流为I2,因此电阻为
故B正确,C错误;
D.由于通过元件的电流与两端电压不成正比,因此元件为非线性元件,对于每一个点,欧姆定律仍适用,所以能用公式
故D错误。
故选AB。
38.(25-26•九年级上·广西钦州•期末)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是___________V;开关S接a处时,电路中的电流是___________A。
【答案】 6 0.6
【详解】由电路图可知,当S接a时,电路为的简单电路,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压;
由图乙可知,此时电路中的电流为。
39.(25-26•九年级上·甘肃嘉峪关•期末)如图甲所示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,灯泡L上标有“3V; 0.5A”字样(即灯泡L正常工作时的电压为3V,电流为0.5A),闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,电表示数均发生变化。图乙所示三段图像中,有两段反映了上述过程中电压表示数与电流表A示数的对应关系,其中BC段是电压表V1与电流表A示数的对应图像。灯泡L正常工作时的电阻为_________Ω,电源电压是_________V。
【答案】 6 13
【详解】[1]因为灯泡L正常工作时的电压为3V,电流为0.5A,所以灯泡正常工作时的电阻为
[2]由图可知,小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端电压,电压表V2测小灯泡和滑动变阻器两端总电压,电流表测电路中电流。当滑片右移时,滑动变阻器阻值变大,其两端电压变大,电压表V2示数变大,电流表示数变小,所以,图中AB段为电压表V2与电流表A示数的对应图像。由图像B点可知,当电流为0.5A时,两电压表示数相同,则此时滑动变阻器两端电压为0,滑片处于滑动变阻器左端,即滑动变阻器R的滑片从某一位置移到了左端。当滑片移到最左端时,电源电压为①
由图知,滑片在中间某一位置时,此时通过电路的电流为0.4A,灯泡和滑动变阻器两端的总电压为,电源电压为②
联立①②式解得,定值电阻的阻值为,电源电压。
【题型11 特殊方法测电阻】
40.(25-26•九年级上·海南儋州•期末)如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据题意,当开关S1、S2均闭合时,电路为R0的简单电路,由欧姆定律可得电源电压U=I2R0。只闭合开关S1时,两电阻串联,由欧姆定律可得R0两端电压U0=I1R0,此时Rx两端电压为Ux=U−U1,根据串联电路电流处处相等的特点可知,此时通过电阻Rx的电流为I1,则
故ABC不符合题意,D符合题意;
故选D。
41.(25-26•九年级上·四川攀枝花•期末)小华在测电阻时发现电压表损坏,她利用电流表和一个阻值已知的定值电阻,设计了四个电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A.③④ B.①③④ C.①②③④ D.②③④
【答案】B
【详解】①S闭合时,被短路,电流表测量中的电流,S断开时,两电阻串联,电流表测量串联电路中的电流;电源电压不变,所以有,解得
可以测量出未知电阻的阻值,故①符合题意;
②S往左接通时,被短路,电流表测量通过中的电流,S往右接通时,被短路,电流表测量通过的电流,此时电流表的正负极接反,不可以测量出未知电阻的阻值,故②不符合题意;
③S往左接通时,被短路,电流表测量通过中的电流,S往右接通时,被短路,电流表测量通过的电流,电源电压不变,根据欧姆定律有,解得
可以测量出未知电阻的阻值,故③符合题意;
④只闭合S1时,只有R0接入电路,电流表测量R0电流,只闭合S2时,只有Rx接入电路,电流表测量Rx电流,电源电压不变,根据欧姆定律有,解得
可以测量出未知电阻的阻值,故④符合题意;
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
42.(25-26•九年级上·贵州安顺•期末)有一个铭牌模糊不清的定值电阻估计阻值约为500Ω左右,小明想利用实验室的器材测其阻值。提供的器材有两节干电池、学生电压表(量程为0-3V;0-15V)、学生电流表(量程为0-0.6A;0-3 A)、电阻箱R0(0-9999Ω、5A)和滑动变阻器(10Ω、1 A)各一个,开关、导线若干。下列四个设计方案中,能测出阻值的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】AB.阻值过大,电源电压较小,根据可知电路中电流会过小,电流表可能无法读数或者误差过大,AB选项中都用到电流表,所以不能测出阻值,故AB不符合题意;
C.电压表始终测电源电压,示数不变,所以不能测出阻值,故C不符合题意;
D.将电阻箱阻值调到较大的程度,闭合、时,电压表测电源电压,只闭合时,、串联,电压表测电压,根据串联分压原理列式可以得到阻值,故D符合题意。
故选D。
43.(25-26•九年级上·云南玉溪•期末)用如图所示电路测量未知电阻的阻值,为已知阻值的定值电阻,步骤如下:①闭合开关,电压表示数为;②闭合开关断开开关,用电压表测出___________(选填“”“”或“电源”)两端的电压为,则被测电阻___________(用和表示)。
【答案】
【详解】[1][2]由电路图分析,在步骤②中,当闭合开关断开开关,未知电阻和串联,此时电压表并联在两端,故此时电压表测两端的电压为。在步骤①中,闭合开关,被短路,此时电压表测量总电压,示数为,即总电压为。综上,当未知电阻和串联时,电路中的电流,两端的电压,所以被测电阻
【题型12 欧姆定律范围极值问题(安全取值)】
44.(25-26•九年级上·新疆伊宁•期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~15V ,滑动变 阻器的规格为“200Ω 1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中,电压表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求电流表和电压表的示数都不能超过所选的量程,下列说法中( )
①电源电压为 12V
②R1 的电阻是 20Ω
③电流表示数变化范围是 0.15A~0.6A
④滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是40Ω~70Ω
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
【答案】C
【详解】①②由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当变阻器接入电路中的电阻R2=40Ω时,其两端的电压U2=12V,因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
①
当变阻器接入电路中的电阻R2′=70Ω时,其两端的电压U2′=14V,此时电路中的电流
则电源的电压
②
由①②可得
U=18V,R1=20Ω
故①错误,②正确;
③当电压表的示数为最大15V时,R1两端的电压
此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
则电路中电流表的最小示数为0.15A;当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中的电流
则电路中的最大电流为0.6A,所以电流表示数的变化范围是0.15~0.6A,故③正确;
④当电压表的示数为最大15V时,滑动变阻器接入电路中的最大电阻为100Ω,当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路中的最小电阻
滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是10~100Ω,故④错误。
综上所述,只有②③正确,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
45.(25-26•九年级上·海南海口•期末)如图所示,电源电压恒定为4.5V,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,2A”的字样,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变化范围是1~3V
B.电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D.滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
【答案】BC
【详解】AB.如图,开关S闭合,P在b端时,滑动变阻器R2与串联,电流表测电路电流,电压表测 两端电压。因为此时滑动变阻器R2阻值最大,则此时电路总电阻最大,
此时电路电流最小
则电流表示数最小为,由欧姆定律,则此时两端电压最小
则电压表示数最小为0.9V,因为电流表量程0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流2A,电压表量程为
0~3V,滑片由b端移到a端的过程中,当两端电压为3V时,通过的电流最大,则
综合考虑各元件允许通过的最大电流,所以确定电路最大电流
则电流表最大示数为0.6A,电压表最大示数为3V。所以电压表示数变化范围是0.9~3V,电流表示数变化范围是0.18~0.6A,故B正确,A错误;
C.电源电压恒定为4.5V,根据串联电路电压规律,当两端电压最大为3V时,两端电压最小,则最小电压
当两端电压最小为0.9V时,两端电压最大,则最大电压
所以滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V,故C正确;
D.当电路最大电流时,电源电压恒定,由欧姆定律,则此时电路总电阻最小,最小总电阻
则此时阻值最小,最小阻值
阻值取最大时,电路安全,所以滑动变阻器的阻值变化范围是20~2.5Ω,故D错误。
故选BC。
46.(25-26•九年级上·贵州黔东南•期末)按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。完成下列问题:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是______;
(2)若R1=6Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______。
【答案】 R1断路 4Ω
【详解】(1)[1]闭合开关后,电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,说明R1断路。
(2)[2]电流表量程为“0~0.6A”,电流表的最大示数是0.6A,电路的总电阻
滑动变阻器允许连入电路的最小阻值
R滑=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω
47.(25-26•九年级上·西藏林芝•期末)如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.01A,此时Rt两端电压为4V。
(1)此时电路中Rt的电阻是多少?
(2)当电流表示数为0.01A时,环境温度是多少?
(3)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,求电源电压是多少?
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
【答案】(1)400Ω;(2)20℃;(3)6V;(4)100~200Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与Rt串联,电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知此时电路中Rt的电阻为
(2)当电流表示数为0.01A时,Rt的电阻为400Ω,从图乙可知环境温度是20℃;
(3)设电源电压为U,则,则当电流表示数为0.01A时
当环境温度为30℃,从图乙可知Rt的阻值为300Ω,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,则
由上述两式解出U=6V。
(4)由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值Rt=200Ω,由电流表的量程为0~0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知,电路中的最大电流I大=0.02A,则电路的最小总电阻
所以,电阻箱接入电路中的最小阻值
电压表的量程是0~3V,故电阻箱两端的电压最大为3V,此时Rt两端的电压为
根据欧姆定律及串联分压特点可知,电路中电流
此时变阻器接入电路的阻值最大,为
则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100~200Ω。
答:(1)电路中Rt的电阻是400Ω;
(2)当电流表示数为0.01A时,环境温度是20℃;
(3)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,电源电压是6V;
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100~200Ω。
【题型13 欧姆定律综合题】
48.(25-26•九年级上·福建泉州•期末)在如图所示的电路中,M为电子集成元件,其电阻与两端所加的电压成正比(即 ,式中K为常数)且遵循欧姆定律,R为定值电阻,电源为电压可调的电源。现闭合开关S,增加电源电压。下列说法不正确的( )
A.电阻R两端的功率变大 B.电子元件M的电阻变大
C.电子元件M两端的电压变大 D.通过电子元件M的电流不变
【答案】A
【详解】BD.由电路图可知,电子集成元件M与电阻R串联,因电子集成元件M的阻值与两端所加的电压成正比,当电子元件M的两端电压增大时,电子元件M的电阻变大,且遵循欧姆定律,所以有
可知,增加电源电压时,通过M的电流不变,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过电阻R电子元件M的电流不变,故BD正确,不符合题意;
A.由上述分析已知,增加电源电压,通过电阻R的电流不变,电路电流不变,且R为定值电阻,根据 可知,电阻R两端的功率不变,故A错误,符合题意;
C.由上述分析已知,通过电阻R的电流不变,由U=IR可知,电阻R两端的电压不变,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压增大,所以电子元件M两端的电压变大,故C正确,不符合题意。
故选A。
49.(25-26•九年级上·河南驻马店•期末)小海按图做了一系列实验,实验记录如表格所示,下列能正确表示“电流、电压和电阻关系”的是( )
第一组
0.2A
0.4A
0.6A
第二组
0.1A
0.2A
0.3A
第三组
0.05A
0.1A
0.15A
A B C D
【答案】A
【详解】AB.从实验数据可知,当电阻一定时,电流与电压成正比,在I~U图像中,越向坐标倾斜其阻值越大;故A正确,B错误;
CD.从实验数据可知,当电压一定时,电流与电阻成反比,在I~R图像中,设定的电压越大,其图像越远离原点,故CD错误。
故选A。
50.(25-26•九年级上·陕西渭南•期末)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
【答案】(1)0.3A;(2)1000kg;(3)需要增大R0的阻值
【详解】解:(1)由图可知:压力传感器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,当R的阻值为35Ω时,电路的电流
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻
R的阻值
R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω
由图乙可知压力是1×104N,地磅的测量值
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总电阻为
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,R的阻值减小,而R的阻值为
R=20Ω-R0
所以需要增大R0的阻值。
答:(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流是0.3A;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值是1000kg;
(3)为了增加地磅的最大测量值,需要增大R0的阻值。
51.(25-26•九年级上·甘肃酒泉•期末)阅读材料:完成下列问题。
电压表和电流表的改装
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。从电路的角度看,表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同在于,通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。表头的电阻叫作电流表G的内阻。指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流。表头通过满偏电流时,加在它两端的电压叫作满偏电压。由欧姆定律可知,表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小。测量较大的电压时,要串联一个电阻R,把表头改装成电压表(图甲)。换句话说,电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”。串联电阻R的作用是分担一部分电压,起这种作用的电阻常常被叫作分压电阻。测量较大的电流时,则要并联一个电阻R,把小量程的表头改装成大量程的电流表(图乙)。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻”。并联电阻R的作用是分去一部分电流,起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。
(1)若想增大电流表的量程,则应该并联一个阻值更______的分流电阻(填“大”或“小”);
(2)已知电流表G的满偏电流,内阻。若改装成一个电流表,则与其并联的分流电阻的电压是______V;若改装成一个“0到3V”和“0到15V”两个量程的双量程电压表,如图所示请计算出______ , ______。
【答案】(1)小
(2) 0.1 2900 12000
【详解】(1)(1)根据题意可知,若想增大电流表的量程,并联电阻R的作用是分去较大的电流。由欧姆定律可知,在电压不变的条件下,则应该并联一个阻值更小的分流电阻。
(2)[1]已知电流表G的满偏电流,内阻。由欧姆定律,电流表的电压为
若改装成一个电流表,因并联电路各支路电压相等,则与其并联的分流电阻的电压是0.1V。
[2]若改装成一个“0到3V”量程的电压表,根据欧姆定律和串联电阻的规律有
若改装成一个“0到15V”量程的电压表,根据欧姆定律和串联电阻的规律有
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第十七章 欧姆定律
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系实验】 1
【题型2 欧姆定律概念理解、公式辨析】 3
【题型3 已知 U、I、R 中两个量,简单计算求第三个量】 4
【题型4 串联电路欧姆定律计算(分压规律)】 5
【题型5 并联电路欧姆定律计算(分流规律)】 6
【题型6 动态电路分析‑滑动变阻器型】 7
【题型7 动态电路分析‑开关通断变化型】 8
【题型8 伏安法测定值电阻实验】 10
【题型9 故障电路分析】 11
【题型10 图像题】 12
【题型11 特殊方法测电阻】 14
【题型12 欧姆定律范围极值问题(安全取值)】 15
【题型13 欧姆定律综合题】 17
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系实验】
1.(25-26•九年级上·河南鹤壁•期末)小明同学在探究“通过导体电流与电压的关系”时,测量并记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析他连接的电路是( )
U/V
2.4
2.2
1.8
1.4
1.0
0.6
I/A
0.12
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
A B C D
2.(25-26•九年级上·四川雅安•期末)某兴趣小组设计了图中甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“”,并用笔画一条线代替线,将电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应处于___________ 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最___________ (选填“左”或“右”);
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻___________; (选填“短路”或“断路”)
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则此时通过定值电阻的电流为___________。调节滑动变阻器,继续进行实验,实验数据记录如下表,根据表格中数据,在图丙坐标系中画出电流与电压的关系图像________;
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流
0.06
0.09
0.12
0.18
0.3
(5)分析表中数据可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________ 。
3.(25-26•九年级上·福建南平•期末)如图乙所示在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,已知电源电压恒为4V,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“最左”或“最右”)端;
(2)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外,还有______ 的作用;
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______ ;
(4)实验中,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,应把变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住______ ;
(5)根据实验数据,作出I-R图像如图乙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______ 。
【题型2 欧姆定律概念理解、公式辨析】
4.(25-26•九年级上·山东枣庄•期末)由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中不正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关
5.(25-26•九年级上·江西景德镇•期末)小江同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功率
6.(25-26•九年级上·江西鹰潭•期末)定值电阻R两端的电压为U,通过它的电流为I,根据欧姆定律就I、U、R,三者之间的关系,以下图像描述正确的是( )
A B C D
7.(25-26•九年级上·贵州毕节•期末)如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1______R2 (选填“>”“=”或“<”),其中R2=________Ω。
【题型3 已知 U、I、R 中两个量,简单计算求第三个量】
8.(25-26•九年级上·湖北十堰•期末)一个小灯泡正常发光时电阻为5Ω,通过它的电流为500mA,则该小灯泡正常发光时两端的电压为__________V。
9.(25-26•九年级上·广西百色•期末)小刚学习了“欧姆定律”之后,为了解铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3V的电压,测出通过铅笔芯的电流是150mA,则该铅笔芯的电阻为___________Ω;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时,通过它的电流是________A。
10.(25-26•九年级上·天津武清•期末)小王同学连接了如图所示电路,电源电压可调,闭合开关后,电压表的示数是3V,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电阻R的阻值。
(2)某次小王调节电源电压后,电流表的示数为0.5A,则电压表示数多少伏?
11.(25-26•九年级上·山东日照•期末)在相距50km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修人员在甲地利用电源、电压表和电流表连接成如图所示的电路进行测量:当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A。由此可判断短路位置离甲地的距离为( )
A.40km B.30km C.20km D.10km
【题型4 串联电路欧姆定律计算(分压规律)】
12.(25-26•九年级上·辽宁葫芦岛•期末)有两个定值电阻甲和乙,甲标有“10Ω 0.5A”的字样,乙标有“20Ω 0.3A”的字样。如果把它们串联起来,电路两端允许加的最大电压为______V;如果把它们并联起来,干路中允许通过的最大电流为______A。
13.(25-26•九年级上·湖南张家界•期末)半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大,现有一个利用某种半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化的关系图像如图甲所示。某物理兴趣小组的同学利用这个热敏电阻设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度,已知定值电阻,电源两端的电压保持不变。
(1)当环境温度为时,电流表的示数为,求电源两端的电压U;
(2)当电流表的示数为时,则此时热敏电阻所检测出的温度是多少?
14.(25-26•九年级上·安徽滁州•期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为______Ω,电源电压为______V.
15.(25-26•九年级上·宁夏吴忠•期末)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为________Ω,电源电压为________V.
【题型5 并联电路欧姆定律计算(分流规律)】
16.(25-26•九年级上·新疆克拉玛依•期末)在某温度下,两个电路元件A和B中的电流与电压的关系如图所示。
(1)由图可知,元件______中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律;
(2)将A和B串联后接在电源两端,测得通过电路的电流为0.2A,元件A的电阻为______Ω;
(3)将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,通过A和B的总电流为______A。
17.(25-26•九年级上·青海果洛•期末)如图所示,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关___________,
若此时电流表和的示数之比为2∶5,则R1与R2的电阻之比为___________,R1与R2两端的电压之
比为___________。
18.(25-26•九年级上·上海徐汇•期末)如图所示电路,电阻R1=30Ω,只闭合开关S1,电流表A的示数为0.2A,由此可知电源电压为______V;再闭合S2后,电流表A的示数变化了0.15A,R2的阻值为______Ω,电压表V的示数为______V。
19.(25-26•九年级上·重庆巴南•期末)如图所示电路,R2=10Ω,电源电压保持不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.4A。求:
(1)求电源电压;
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数为0.2A,则R1的电阻是多少Ω?
(3)当S2断开,S1、S3闭合时,求电流表的示数。
【题型6 动态电路分析‑滑动变阻器型】
20.(25-26•九年级上·北京石景山•期末)在欧姆定律一章的综合实践活动中,小明设计了如图所示的调光台灯,闭合开关,用电压表和电流表对调节过程进行研究,在调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电压表V1的示数不变 B.电流表A的示数变小
C.电压表V1的示数变小 D.电压表V2的示数变大
21.(25-26•九年级上·河北邯郸•期末)如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,弹簧左端固定,右端与滑块相连,为定值电阻,为电阻丝,滑片与电阻丝接触良好。无风时,滑片在A处;有风时,滑块与滑片一起向左移动。闭合开关,当风速增大时下列分析正确的是( )
A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
22.(25-26•九年级上·山西朔州•期末)某同学设计了一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示。R为定值电阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电流表示数变大、电压表示数变小
B.天然气浓度增大,电流表、电压表示数都变小
C.天然气浓度减小,电流表变大、电压表示数变小
D.天然气浓度减小,电流表、电压表示数都变小
23.(25-26•九年级上·内蒙古乌海•期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数______,电流表示数______,电压表示数与电流表示数的比值______。(均选填“变小”“不变”或“变大”)
【题型7 动态电路分析‑开关通断变化型】
24.(25-26•九年级上·辽宁沈阳•期末)如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.闭合、,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若将两表的位置对调,闭合后,两表都被烧坏
C.若被短,闭合、后,不亮,仍亮,电流表损坏
D.若先闭合,再闭合,电压表和电流表的示数之比将变小
25.(25-26•九年级上·黑龙江双鸭山•期末)如图所示电路,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=8Ω,R3不知道为多少。当开关K扳到位置1时,电压表V读数为2.0V,当开关扳到位置2时,电压表读数可能是( )
A.2.2V B.1.9V C.1.5V D.1.4V
26.(25-26•九年级上·吉林松原•期末)在如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等。闭合开关S,四个电路中电流表的示数、、 、由大到小排列是 ______ 。
27.(25-26•九年级上·江苏连云港•期末)某电热器内部的电路结构如图所示,R1、R2为加热电阻丝()。下列是电阻丝的四种连接方式,其中说法正确的()
A.甲的连接方式电路总电阻最小
B.乙的连接方式电路总电阻最小
C.丙的连接方式电路总电阻最小
D.丁的连接方式电路总电阻最小.
【题型8 伏安法测定值电阻实验】
28.(25-26•九年级上·浙江舟山•期末)在用伏安法测量电阻的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,其中不必要的一条是( )
A.连接电路时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B.开关应该接在靠近电源电流流出的一端
C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D.向电路中连接开关时,应该将开关断开
29.(25-26•九年级上·安徽芜湖•期末)如图所示,甲、乙分别是两同学用伏安法测量电阻R时所设计的电路。则( )
A.甲图设计更加简洁、合理
B.乙图设计较复杂、不合理
C.甲、乙两图设计均合理
D.乙图滑动变阻器起着保护电路和改变电流、电压的作用
30.(25-26•九年级上·福建宁德•期末)如图所示是“伏安法测量电阻”部分电路的两种接法,由于电流表和电压表本身都有电阻,所以测量会有误差,关于测量阻值实验误差的分析,下列说法正确的是( )
A.甲图测量值大于实际值,测量值本质是电流表电阻和待测电阻串联的总电阻
B.甲图测量值小于实际值,测量值本质是电压表电阻和待测电阻并联的总电阻
C.乙图测量值大于实际值,因为电压表测量的是电流表和的电压之和
D.的阻值较小时为减小误差应选用图甲的方案
31.(25-26•九年级上·江西新余•期末)在用“伏安法测电阻”实验中,电源电压保持3V不变,Rx约为。
(1)“伏安法测量电阻”的实验原理是____________________ 。
(2)张芳同学按图甲正确连接电路后进行实验,某次实验中电流表、电压表示数如图乙所示,则此时电路中的电流为________A,Rx两端的电压为________V,被测电阻Rx=_______。
(3)张芳同学改变待测电阻两端电压进行多次实验,根据实验数据绘制出Rx的I﹣U图像如图丙中A所示。小燕同学将定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出的I﹣U图像如图丙中B所示。观察丙图发现小灯泡的I﹣U图像是曲线而不是一条直线,是因为__________________。
【题型9 故障电路分析】
32.(25-26•九年级上·山东菏泽•期末)电源两端电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作,过了一
会,突然一个灯泡不亮,两电表示数都变大,则电路出现了故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路
C.灯L2断路 D.灯L2短路
33.(25-26•九年级上·河南漯河•期末)如图所示,闭合开关S后,发现L1、L2两灯都不亮,将一根导线的两端分别接到a、b点(或接到c、d点)时,两灯都不亮;接到d、e点时,只有一只灯泡发光。若电路故障只有一处,则可能是( )
A.灯泡L1灯丝断了 B.开关S接触不良
C.灯泡L1灯丝短路 D.灯泡L2灯丝断了
34.(25-26•九年级上·湖北黄石•期末)如图甲所示,和串联在电路中,闭合开关,电压表和的示数均为;如图乙所示,和并联在电路中,闭合开关,电流表和的示数均为。下列判断正确的是( )
A.短路,断路 B.断路,短路
C.和都发生短路 D.和都发生断路
35.(25-26•九年级上·湖南湘西•期末)电阻R1和R2的阻值规格均为2R0,电阻R3的阻值规格为R0。小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转;然后用R3替换R1,与替换前相比,电流表示数减小了。经过思考后,小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断:
(1)电路中的故障可能是______或______。
(2)若故障原因是短路,替换后电流表示数为______,电压表示数为______(请用、表示)。
【题型10 图像题】
36.(25-26•九年级上·广东河源•期末)图甲是探究欧姆定律的实验电路,电源电压恒定,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2示数变化关系的图像。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是3V
B.定值电阻阻值是10Ω
C.当电压表V1、V2的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
D.图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图像
37.(25-26•九年级上·山东泰安•期末)某电子元件通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,该元件的电阻变大
B.对应P点,该元件的电阻为R=
C.对应P点,该元件的电阻为R=
D.该元件为非线性元件,欧姆定律不满足,所以不能用公式R=
38.(25-26•九年级上·广西钦州•期末)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关S由接a转到接b时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是___________V;开关S接a处时,电路中的电流是___________A。
39.(25-26•九年级上·甘肃嘉峪关•期末)如图甲所示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,灯泡L上标有“3V; 0.5A”字样(即灯泡L正常工作时的电压为3V,电流为0.5A),闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中,电表示数均发生变化。图乙所示三段图像中,有两段反映了上述过程中电压表示数与电流表A示数的对应关系,其中BC段是电压表V1与电流表A示数的对应图像。灯泡L正常工作时的电阻为_________Ω,电源电压是_________V。
【题型11 特殊方法测电阻】
40.(25-26•九年级上·海南儋州•期末)如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为( )
A. B.
C. D.
41.(25-26•九年级上·四川攀枝花•期末)小华在测电阻时发现电压表损坏,她利用电流表和一个阻值已知的定值电阻,设计了四个电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A.③④ B.①③④ C.①②③④ D.②③④
42.(25-26•九年级上·贵州安顺•期末)有一个铭牌模糊不清的定值电阻估计阻值约为500Ω左右,小明想利用实验室的器材测其阻值。提供的器材有两节干电池、学生电压表(量程为0-3V;0-15V)、学生电流表(量程为0-0.6A;0-3 A)、电阻箱R0(0-9999Ω、5A)和滑动变阻器(10Ω、1 A)各一个,开关、导线若干。下列四个设计方案中,能测出阻值的是( )
A B C D
43.(25-26•九年级上·云南玉溪•期末)用如图所示电路测量未知电阻的阻值,为已知阻值的定值电阻,步骤如下:①闭合开关,电压表示数为;②闭合开关断开开关,用电压表测出___________(选填“”“”或“电源”)两端的电压为,则被测电阻___________(用和表示)。
【题型12 欧姆定律范围极值问题(安全取值)】
44.(25-26•九年级上·新疆伊宁•期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A ,
电压表的量程为0~15V ,滑动变 阻器的规格为“200Ω 1A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中,电压
表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求电流表和电压表的示数都不能超过所选的量程,下列说法中( )
①电源电压为 12V
②R1 的电阻是 20Ω
③电流表示数变化范围是 0.15A~0.6A
④滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是40Ω~70Ω
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
45.(25-26•九年级上·海南海口•期末)如图所示,电源电压恒定为4.5V,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,2A”的字样,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变化范围是1~3V
B.电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D.滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
46.(25-26•九年级上·贵州黔东南•期末)按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。完成下列问题:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是______;
(2)若R1=6Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______。
47.(25-26•九年级上·西藏林芝•期末)如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.01A,此时Rt两端电压为4V。
(1)此时电路中Rt的电阻是多少?
(2)当电流表示数为0.01A时,环境温度是多少?
(3)当环境温度为30℃,将电阻箱的阻值调为0.5R时,发现电流表示数为0.015A,求电源电压是多少?
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
【题型13 欧姆定律综合题】
48.(25-26•九年级上·福建泉州•期末)在如图所示的电路中,M为电子集成元件,其电阻与两端所加的电压成正比(即 ,式中K为常数)且遵循欧姆定律,R为定值电阻,电源为电压可调的电源。现闭合开关S,增加电源电压。下列说法不正确的( )
A.电阻R两端的功率变大 B.电子元件M的电阻变大
C.电子元件M两端的电压变大 D.通过电子元件M的电流不变
49.(25-26•九年级上·河南驻马店•期末)小海按图做了一系列实验,实验记录如表格所示,下列能正确表示“电流、电压和电阻关系”的是( )
第一组
0.2A
0.4A
0.6A
第二组
0.1A
0.2A
0.3A
第三组
0.05A
0.1A
0.15A
A B C D
50.(25-26•九年级上·陕西渭南•期末)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
51.(25-26•九年级上·甘肃酒泉•期末)阅读材料:完成下列问题。
电压表和电流表的改装
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。从电路的角度看,表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同在于,通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。表头的电阻叫作电流表G的内阻。指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流。表头通过满偏电流时,加在它两端的电压叫作满偏电压。由欧姆定律可知,表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小。测量较大的电压时,要串联一个电阻R,把表头改装成电压表(图甲)。换句话说,电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”。串联电阻R的作用是分担一部分电压,起这种作用的电阻常常被叫作分压电阻。测量较大的电流时,则要并联一个电阻R,把小量程的表头改装成大量程的电流表(图乙)。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻”。并联电阻R的作用是分去一部分电流,起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。
(1)若想增大电流表的量程,则应该并联一个阻值更______的分流电阻(填“大”或“小”);
(2)已知电流表G的满偏电流,内阻。若改装成一个电流表,则与其并联的分流电阻的电压是______V;若改装成一个“0到3V”和“0到15V”两个量程的双量程电压表,如图所示请计算出______ , ______。
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